W ramach projektu ENDOSTEM poczynione zostały znaczące postępy w
stosowaniu komórek macierzystych w walce z chorobą zwyrodnieniową
mięśni. Mimo iż zespół stanął w obliczu rozmaitych trudności, jego
dorobek położył podwaliny pod nowatorskie strategie terapeutyczne.
Dystrofia mięśniowa (MD) to typ choroby zwyrodnieniowej mięśni.
Jedną z jej najbardziej znanych postaci jest dystrofia mięśniowa
Duchenne'a, która dotyka 1 na 3 500 chłopców na świecie, według danych
dofinansowanego z budżetu 7PR partnerstwa naukowego EuroStemCell. Chorzy
obserwują stopniowy spadek masy i ograniczenie funkcji mięśni, po czym
ostatecznie tracą zdolność chodzenia. Nie ma na nią remedium, a dostępne
metody leczenia są w stanie jedynie spowolnić proces zwyrodnieniowy.
Mechanizmy biologiczne tej choroby przywodzą na myśl przeciąganie
liny. Zazwyczaj, kiedy włókno mięśniowe ulega uszkodzeniu, zawarte w nim
komórki macierzyste komunikują się za pomocą sygnału chemicznego i
przekształcają we włókna mięśniowe, tworząc kopie samych siebie, aż do
odbudowania mięśnia. Jednak zważywszy na fakt, że dystrofia mięśniowa
stale wyrządza szkody w mięśniach, obciążenie komórek pracami
naprawczymi jest tak wielkie, że doprowadza je do wyczerpania i
ostatecznie utraty zdolności replikacji. Zwyrodnienie przezwycięża
regenerację, a miejsce uszkodzonych włókien mięśniowych zabierają
komórki tłuszczowe i tkanka bliznowata.
Do niedawna większość naukowców sądziła, że najlepszym sposobem na
MD jest wprowadzenie zdrowych komórek macierzystych do mięśni, aby mogły
tworzyć nowe włókna mięśniowe i zastępować nimi te, które są
uszkodzone. Jednak dr David Sassoon wraz z zespołem uważa, iż to
rozwiązanie jest nieskuteczne i nadmiernie złożone. Celem rozpoczętego w
2010 r. projektu ENDOSTEM (Activation of vasculature associated stem
cells and muscle stem cells for the repair and maintenance of muscle
tissue) jest zidentyfikowanie czynnika zdolnego pobudzić komórki
macierzyste już obecne w tkance mięśniowej do jej skuteczniejszej
naprawy.
W wyłącznym wywiadzie dla magazynu research*eu nt. wyników, na kilka
miesięcy przed zakończeniem prac nad projektem, dr Sassoon omawia
sukcesy odniesione w toku projektu i powody, dla których nie będzie w
stanie wraz z zespołem osiągnąć wszystkich zamierzeń ENDOSTEM.
Jaki był główny cel projektu ENDOSTEM?
Nadrzędnym celem było wskazanie nowych metod leczenia dystrofii
mięśniowej i chorób zwyrodnieniowych mięśni. Zamysł ENDOSTEM polegał na
tym, aby zamiast genetycznie zmieniać tkankę za pomocą przeszczepu
rogówki czy transferu wirusowego DNA albo pobierać komórki macierzyste
bądź je wprowadzać, wypracować sposób na zmobilizowanie lub zachęcenie
komórek macierzystych, które już tam są, do wykonywania swojej pracy.
Projekt oparł się na obserwacji okresu, w którym pacjenci, mimo że
są chorzy, nie wykazują zbyt wielu objawów. Wiadomo, że w tym okresie
mechanizmy regeneracyjne u małych dzieci są w wysokim stopniu aktywowane
i ta zdolność jest w stanie dotrzymać tempa mechanizmom
zwyrodnieniowym.
Założyliśmy, że mobilizując endogenne komórki macierzyste będziemy w
stanie utrzymać zdolność regeneracyjną na bardzo wysokim poziomie, aby
komórki macierzyste były zdolne do naprawy tkanki, utrzymując dzięki
temu objawy choroby pod kontrolą.
Przyjęte podejście nie obejmuje pobierania komórek macierzystych z
tkanek mięśniowych chorego. Na czym polega jego większa skuteczność?
Główny problem z pobieraniem komórek macierzystych, naprawą ich i
ponownym wprowadzeniem polega na tym, że jest to niezwykle
skomplikowane. W takim scenariuszu komórki macierzyste są uznawane za
lek i jako takie podlegają nadzwyczaj złożonym zasadom określającym
możliwy sposób ich użycia. Z drugiej strony wybór bardziej standardowego
środka farmakologicznego, takiego jak czynnik wzrostu czy sacharyd –
mimo iż nadal musi uzyskać odpowiednie zatwierdzenia i przejść testy –
wiąże się z daleko mniejszą liczbą przeszkód niż stosowanie żywych
komórek. Co więcej nie ma konieczności supresji układu immunologicznego.
Jak doszliście do tej koncepcji?
Przed rozpoczęciem projektu, różne grupy i naukowcy zaczęli
rozmawiać o podjęciu wspólnych prac. Kiedy spojrzałem na krajobraz
podejmowanych działań, to jest wprowadzanie materiału genetycznego i/lub
wszczepianie komórek macierzystych, pomyślałem że być może jest lepsza
metoda. W owym czasie kwestia tego, czy moglibyśmy zwiększyć endogenną
zdolność regeneracyjną nie była tak naprawdę rozważana.
Jakie są główne dokonania projektu?
Jednym z zasadniczych dokonań ostatnich pięciu lat jest ustalenie,
że informacja ma wysoce pozytywny wpływ na regenerację oraz że możemy
faktycznie manipulować tymi sygnałami, aby dalej zwiększać regenerację.
Zyskaliśmy również większą świadomość tego, że wiele progenitorów
aktywowanych jest przy wejściu odpowiedzi i wszystkie te progenitory
komunikują się ze sobą w czasie procesu regeneracji. Ale jeżeli
równowaga między różnymi grupami progenitorów zostanie zaburzona, to
zamiast odbudowy tkanki mięśniowej proces doprowadza do zwłóknienia.
Teraz wiemy znacznie więcej na temat procesów, które do tego
doprowadzają, dzięki pracom prowadzonym przez grupy projektowe.
Zatem, czy projekt jest na drodze do osiągnięcia wszystkich celów?
Niestety nie. Przetaczający się przez Europę kryzys potężnie
nadwyrężył rynek, co poskutkowało ogromnymi trudnościami w niektórych ze
współpracujących z nami przedsiębiorstw – jedno z nich zostało
ostatecznie zmuszone do wycofania się z niezwykle obiecujących badań
klinicznych. Na zastępstwo znaleźliśmy przedsiębiorstwo włoskie,
poszukujące modyfikujących leków epigenetycznych, które zwiększają
rekrutację komórek mięśniowych do procesu regeneracyjnego, ale kwestie
biurokratyczne z Komisją doprowadziły do wielu opóźnień. Teraz
znaleźliśmy się w sytuacji, w której nie możemy ubiegać się o
jednoroczne przedłużenie – przede wszystkim ze względu na uruchomienie
programu „Horyzont 2020” – i nie będziemy w stanie przeprowadzić dwóch
ostatnich badań klinicznych, które przewidzieliśmy do końca projektu.
A więc nie będziecie w stanie prowadzić dalej swoich prac badawczych?
Zakończonych zostało wiele badań podstawowych, dwa badania kliniczne
i prace przedkliniczne. Udało nam się zidentyfikować czynnik
zwiększający liczbę komórek progenitorowych w tkance mięśniowej, ale
kluczowe etapy, takie jak badania na świniach, nie zostaną
przeprowadzone w terminie, co oznacza, że przedsiębiorstwa
prawdopodobnie uznają za zbyt ryzykowne inwestowanie w nasze prace na
tym etapie.
Moglibyśmy złożyć wniosek do programu „Horyzont 2020”, ale
musielibyśmy znaleźć odpowiednie zaproszenie, a to doprowadziłoby do
opóźnień, podczas gdy badania naukowe posuwają się naprzód. Jak sądzę,
niektóre z relacji się utrzymają i osiągalne jest pozyskanie funduszy,
ale badania kliniczne to nigdy nie jest prosta sprawa. Trzeba poczynić
ustalenia z władzami lokalnymi i organami KE, zapewnić kontrolę jakości,
wyniki i oczywiście uzyskać zgodę pacjentów. Przedłużenie projektu
byłoby dla nas najlepszym rozwiązaniem.
Wspomniał Pan, że został zidentyfikowany czynnik zwiększający liczbę
komórek progenitorowych w tkance mięśniowej, co było kluczowym
osiągnięciem projektu. Na ile zaawansowane są badania tego czynnika?
Zidentyfikowaliśmy czynnik o nazwie Cripto, który został opracowany
we Włoszech i przetestowany na myszach. Wydaje się być niezwykle
obiecujący pod względem zwiększania liczby komórek progenitorowych.
Główna trudność wiąże się ze sposobem dostarczania tego peptydu to
tkanki mięśniowej w sposób, który nie wzbudzi reakcji immunologicznej.
Przetestowaliśmy trzy podejścia i kolejnym etapem miały być badania na
dużych zwierzętach, w tym przypadku świniach. Niestety nie będziemy w
stanie przeprowadzić tej części prac.
W świetle tych trudnych doświadczeń, jakie nadzieje wiąże Pan z programem „Horyzont 2020”?
Uważam, że naprawdę istotne dla KE jest zwiększenie elastyczności na
wypadek nieprzewidzianych zdarzeń, co moim zdaniem było jedną ze
słabości 7PR. Są jednak niezwykle pozytywne rzeczy do powiedzenia o
dofinansowaniu ze środków KE: pomogło nam zamieścić wiele publikacji w
opiniotwórczych czasopismach, dzięki czemu projekt zyskał wielu
obserwatorów spoza sieci. Pomogło nam też zgromadzić młodych naukowców i
tych o ustalonej pozycji, dzięki czemu są planowane lub już realizowane
kolejne projekty współpracy.
Jakie następne wyzwanie stoi przez wami?
Badania podstawowe zostały już niemal zakończone. Nadal musimy
zrozumieć, jaki charakter mają sygnały przesyłane między komórkami
progenitorowymi a kolejna kwestia, która stała się dla mnie niezwykle
ważna, to dlaczego regeneracja ostatecznie zawodzi jako część procesu
starzenia się.
Więcej informacji:
ENDOSTEM
http://www.endostem.eu/
poleca:
